標準的な科学研究室または薬局の冷凍庫の場合、一般的な制御温度範囲は-10°Cから-25°C（14°Fから-13°F）です。ただし、これは実験室の低温貯蔵の1つのカテゴリーに過ぎず、よりデリケートな材料には超低温（ULT）冷凍庫のような特殊なユニットが必要です。
「実験室用冷凍庫」という用語は、異なる種類の機器を包含します。標準的な冷凍庫（-10°C～-25°C）と超低温（ULT）冷凍庫（-40°C～-86°C）の違いを理解することは、サンプルの完全性と安定性を確保するために不可欠です。
実験室用冷凍庫の主要な分類
すべての科学サンプルが同じレベルの低温を必要とするわけではありません。必要な冷凍庫のカテゴリーは、保存する材料によって完全に決まります。異なる温度は、生物学的および化学的活動をさまざまな程度で停止させるためです。
標準的な実験室および薬局用冷凍庫（-10°C～-25°C）
これは、ラボや薬局で最も一般的に見られるタイプの冷凍庫です。家庭用冷凍庫と機能的には似ていますが、専門的な環境の高い要求に合わせて作られています。
これらのユニットは、一般的な試薬、特定の酵素、および時間の経過によるわずかな劣化が主要な懸念事項ではない非臨界的な生物学的サンプルの短期保存に最適です。
超低温（ULT）冷凍庫（-40°C～-86°C）
ULT冷凍庫は、非常にデリケートな生物学的および化学的材料の長期保存のために設計された特殊な分類です。
-40°Cから-86°Cの間の温度を維持することは、ほとんどすべての酵素的または細胞的活動を停止させるために不可欠です。これらのユニットの最も一般的な設定温度は-80°Cです。
特殊な極低温貯蔵（-150°C未満）
細胞株や無期限の保存が必要な重要な組織など、最もデリケートなサンプルについては、ULTの温度でも不十分です。
これらの用途では、通常、液体窒素を使用して-196°C以下の温度を維持する極低温貯蔵に依存しており、すべての生物学的プロセスを効果的に停止させます。
正しい温度範囲がなぜ重要なのか
誤った保存温度を選択すると、貴重なサンプルが不可逆的に損傷または破壊され、研究の無駄、無効な結果、または効果のない医療処置につながる可能性があります。
デリケートな生物学的サンプルの保存
RNA、DNA、タンパク質、ウイルスなどの材料は非常に壊れやすいです。標準的な冷凍庫の温度では、残留酵素活性がそれらをゆっくりと劣化させる可能性があります。
この分子活動を停止させるにはULT冷凍庫が必要であり、サンプルが何年もの間変化しないことを保証します。
ワクチンと試薬の安定性の維持
特定のCOVID-19ワクチンを含む多くの現代のワクチンや複雑な化学試薬は、その構造と有効性を維持するために正確な超低温を必要とします。
それらを標準的な-20°Cの冷凍庫に保管すると、使用できなくなります。この要件は、CDCなどの規制機関によってしばしば指定されています。
トレードオフの理解
保存には寒い方が良いことが多いですが、それには重要な実用的および財政的な考慮事項が伴います。
エネルギー消費とコスト
ULT冷凍庫はエネルギーを大量に消費します。-80°Cの安定した温度を維持するには、強力なコンプレッサーと堅牢な断熱材が必要であり、標準モデルと比較して電力消費と初期購入コストが大幅に高くなります。
サンプルのアクセスと管理
ULT冷凍庫の開閉は、迅速かつ慎重に行う必要があります。開閉のたびに、より暖かく湿った空気が入り込み、温度変動や霜の蓄積を引き起こし、他のサンプルを危険にさらし、機器に負担をかける可能性があります。
用途に合った適切な選択をする
適切な機器を選択するには、まず保存する材料の安定性要件を定義する必要があります。
- 主な焦点が一般的な試薬と非臨界的なサンプルである場合：-10°Cから-25°Cで動作する標準的な実験室用冷凍庫が最も実用的で費用対効果の高い選択肢です。
- 主な焦点がデリケートな生物学的物質（DNA、RNA、タンパク質、ウイルス）の長期保存である場合：-40°Cから-86°Cの範囲の超低温（ULT）冷凍庫は不可欠です。
- 主な焦点が重要な細胞株や組織の無期限保存である場合：液体窒素を含む特殊な極低温システムを使用する必要があります。
最終的に、冷凍庫の能力を科学的ニーズに合わせることは、信頼性のある再現可能な結果を得るための基本です。
要約表：
| 冷凍庫の種類 | 一般的な温度範囲 | 主な用途 |
|---|---|---|
| 標準的なラボ/薬局用冷凍庫 | -10°C～-25°C (14°F～-13°F) | 一般的な試薬、酵素、非臨界サンプルの短期保存 |
| 超低温（ULT）冷凍庫 | -40°C～-86°C (-40°F～-123°F) | デリケートな生物学的物質（DNA、RNA、タンパク質、ワクチン）の長期保存 |
| 極低温貯蔵 | -150°C未満 (-238°F) | 重要な細胞株および組織の無期限保存 |
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